一种电池模组PTC固定结构的制作方法

专利2022-05-09  43


本实用新型属于新能源汽车行业电池系统技术领域,尤其是涉及一种电池模组ptc固定结构。



背景技术:

目前,锂离子电池的使用越来越广泛,众所周知在电动车领域锂离子电池以其体积小、重量轻、绿色环保能重复利用的优点正在逐步取代铅酸类镍铬类电池的主导地位。为满足市场需求,电池组需满足产品的安全可靠性要求,同时产品需满足电池组内部的电气安全性,保证电池组的使用寿命。动力电池系统由电池组、电池管理系统、电气系统三部分组成。三部分合理匹配,根据不同工况和整车需求充放电,同时实现对动力电池状态监控、能量管理、安全管理和健康管理。其中电气系统由bdu、高压连接和低压控制通讯线束组成,作为电池管理系统与电池组之间的纽带,为其提供可靠的硬件支持,能够执行动力电池能量分配和安全防护。根据gbt31467.3行业标准规范,蓄电池系统的高压、低压、冷却装置及电池管理系统和测试平台设备相连,开启蓄电池系统的主动和被动保护。测试平台保证测试参数和条件与测试规程的要求一致,并保证蓄电池系统工作在合理的限值之内,这些限值由电池管理系统通过总线传输至测试平台。测试平台检测蓄电池系统的电压、容量或能量等参数,并将这些数据作为检测结果和计算依据。

在电池包结构设计中,ptc组件需保证连接安全可靠,固定牢固,工艺上易装配。为满足ptc组件的使用要求,现急需一种有效提升ptc组件固定的新结构,保证电池系统中ptc组件连接固定牢靠,提升电池系统的机械性能,提高产品质量稳定性。目前电池系统内部的ptc组件结构简单,对ptc的固定和贴合有一定的局限性,特别是在产品机械振动的时候,现有ptc组件结构不能有效的保证电池系统的加热性能,影响产品的安全性能。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型旨在提出一种电池模组ptc固定结构,以解决传统的ptc组件的固定和贴合不牢固,不能有效的保证电池系统的加热性能的问题。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:

一种电池模组ptc固定结构,包括ptc加热器、导热垫、一号压条、一号压块、二号压块和二号压条,ptc加热器一侧安装导热垫,另一侧的上方安装一号压块,中部安装二号压块,一号压块外侧固定安装一号压条,一号压条外侧固定连接至二号压条上方,且二号压条中部与二号压块连接。

进一步的,所述导热垫的热传导率大于1.6w/mk;阻燃等级为ul94-v0。

进一步的,所述ptc加热器包括ptc本体,ptc本体为长方体结构,ptc本体外侧设有若干型腔,每个型腔内部均安装陶瓷加热片,型腔为相对的两侧开口的矩形结构;ptc本体的两端分别设有一个安装孔。

进一步的,所述型腔的数量为3个,且均布于ptc本体中部。

进一步的,所述一号压条中部设有凸槽,且凸槽向远离所述ptc加热器的一侧凸出,凸槽内部设有二号连接孔,二号连接孔用于安装螺柱,凸槽两侧分别对称设置三号连接孔和一号连接孔,且一号连接孔位于三号连接孔外端。

进一步的,所述一号压块为长方体结构,且上方设有四号连接孔。

进一步的,所述二号压块包括二号压块本体、卡扣、凸起,二号压块本体的顶板上安装凸起和卡扣,且卡扣对称的安装在凸起的两侧,二号压块本体的顶板与凸槽的平面齐平。

进一步的,所述二号压块本体还包括两个侧板和斜板,两个侧板互相平行,且每个侧板的一端均通过一个斜板固定连接至顶板,所述顶板的方向与所述侧板的方向互相垂直,每个所述侧板的另一端固定连接至ptc本体,其两个侧板分别位于中部型腔的两侧。

进一步的,所述二号压条为长方体结构,二号压条上设有若干二号通孔和一个三号通孔,三号通孔与凸起卡接,螺栓依次穿过二号通孔和二号连接孔,将二号压条上方固定连接至一号压条。

相对于现有技术,本实用新型所述的电池模组ptc固定结构具有以下优势:

(1)本实用新型所述的电池模组ptc固定结构,通过ptc本体和一号压条分别固定到模组钣金的固定点上,ptc本体背面通过导热垫与电池包模组的铝板相连,固定方式简单牢固,有效的保证了电池系统的加热性能,提高电池包的安全性能。

(2)本实用新型所述的电池模组ptc固定结构,二号压条上设置的预留孔,可使用线束扎带或卡扣对ptc线束进行固定,实用性更强。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本实用新型实施例所述的电池模组ptc固定结构的示意图;

图2为本实用新型实施例所述的ptc加热器的示意图;

图3为本实用新型实施例所述的一号压条的示意图;

图4为本实用新型实施例所述的一号压块的示意图;

图5为本实用新型实施例所述的二号压块的示意图;

图6为本实用新型实施例所述的二号压块本体的示意图;

图7为本实用新型实施例所述的二号压条的示意图一;

图8为本实用新型实施例所述的二号压条的示意图二。

附图标记说明:

1-ptc加热器;11-型腔;12-安装孔;13-ptc本体;2-导热垫;3-一号压条;31-一号连接孔;32-凸槽;33-二号连接孔;34-三号连接孔;4-一号压块;41-四号连接孔;5-二号压块;51-二号压块本体;511-顶板;512-侧板;513-斜板;52-卡扣;53-凸起;54-一号通孔;6-二号压条;61-二号通孔;62-一个三号通孔。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

名词解释:

ptc:又叫ptc加热器,采用ptc陶瓷发热元件与铝管组成。它由镀锌外压板、不锈钢波纹状弹簧片、镀锌内压板、单层铝散热件、ptc发热片、双层铝散热件、镀镍铜电极端子和pps高温塑胶电极护套所组成。该产品由于采用u型波纹状散热片,提高了其散热率,且综合了胶粘和机械式的优点,并充分考虑到ptc发热件在工作时的各种热、电现象,其结合力强,导热、散热性能优良,效率高,安全可靠。该类型ptc加热器有热阻小、换热效率高的优点,是一种自动恒温、省电的电加热器。

一种电池模组ptc固定结构,如图1至图8所示,包括ptc加热器1、导热垫2、一号压条3、一号压块4、二号压块5和二号压条6,ptc加热器1一侧安装导热垫2,另一侧的上方安装一号压块4,中部安装二号压块5,一号压块4外侧固定安装一号压条3,一号压条3外侧固定连接至二号压条6上方,且二号压条6中部与二号压块5连接。本方案各组件装配简便,工艺可行性好;

一号压条3和二号压条6的材质均为hc340la,厚度分别为1.5mm和2mm。一号压块4和二号压块5的材质均为pbt gf20,一号压块4和二号压块5均为一体结构,通过注塑加工而成。ptc加热器1、一号压条3和二号压条6通过螺栓固定到模组钣金上,固定方式简单牢固,操作简便。

导热垫2的材质为导热硅胶垫;导热垫2的热传导率大于1.6w/mk;阻燃等级ul94-v0。

ptc加热器1包括ptc本体13,ptc本体13为长方体结构,ptc本体13外侧设有若干型腔11,型腔11内部安装陶瓷加热片,优选的,型腔11的数量为3个,且均布于ptc本体13中部;型腔11为相对的两侧开口的矩形结构;ptc本体13的两端分别设有一个安装孔12。本方案中ptc加热器1设计了三个型腔11,型腔11内部增加陶瓷加热片,材料成本低,工艺可行性高。电池模组ptc固定结构通过安装孔12固定到模组钣金的固定点上,ptc本体13背面通过导热垫2与电池包模组的铝板相连,固定方式简单牢固,有效的保证了电池系统的加热性能。ptc本体13的厚度为1.5mm,ptc加热器1为一体结构,由模具加工工艺成型,材料成本低,工艺可行性高。

一号压块4为长方体结构,且上方设有四号连接孔41,螺栓依次穿过三号连接孔34、四号连接孔42后,将一号压条3、一号压块4和ptc加热器1固定连接。在一个或多个实时例中,一号压块4为2个,三号连接孔34的数量也为2个。有效保证一号压条3与ptc加热器1的平衡安装,同时避免多个安装的繁琐工艺,既能保证平衡性,又简化了安装步骤。

一号压条3中部设有凸槽32,且凸槽32向远离所述ptc加热器1的一侧凸出,使得凸槽32的平面与二号压块5的最外侧齐平,保证二号压条6位于同一竖直面上;凸槽32内部设有二号连接孔33,二号连接孔33用于安装螺柱,凸槽32两侧分别对称设置三号连接孔34和一号连接孔31,且一号连接孔31位于三号连接孔34外端,用于将电池模组ptc固定结构安装到模组钣金上。优选的,凸槽32为椭圆形。

二号压块5包括二号压块本体51、卡扣52、凸起53,二号压块本体51的顶板511上安装凸起53和卡扣52,且卡扣52对称的安装在凸起53的两侧,二号压块本体51的顶板511与凸槽32的平面齐平,保证二号压条6的稳定性;优选的,卡扣52的数量为2个。在一个或多个实施例中,顶板511上还设有一号通孔54,每个卡扣52靠近所述凸起53的一侧边缘处设有一个一号通孔54,当多个相同零部件一起放置时,会减轻两个相邻的二号压块本体51之间的压力,方便拿取。在一个或多个实施例中,凸起53为圆柱结构,能够减小摩擦力,该结构无棱角,不会在装配的过程中,划伤电池或者工作人员,人性化更强。

二号压块本体51还包括两个侧板512和斜板513,两个侧板512互相平行,且每个侧板512的一端均通过一个斜板513固定连接至顶板511,所述顶板511的方向与所述侧板512的方向互相垂直,每个所述侧板512的另一端固定连接至ptc本体13,其两个侧板512分别位于中部型腔11的两侧,最终使得二号压条6位于本方案整体的中部,有效提高了电池模组ptc固定结构与模组钣金连接的稳定性。优选的,二号压块本体51靠近型腔11的一侧为栅格结构,有效增加二号压块本体51的稳定性,同时减少了材料的使用,节约了社会资源。

如图7和图8所示,二号压条6为长方体结构,二号压条6上设有若干二号通孔61、若干预留孔和一个三号通孔62,三号通孔62与凸起53卡接,螺栓依次穿过二号通孔61和二号连接孔33,将二号压条6上方固定连接至一号压条3。预留孔可根据实情情况使用,同时减轻了二号压条6的质量,节约了社会资源,降低了生产成本。

一种电池模组ptc固定结构的工作过程为:

电池模组ptc固定结构通过ptc本体13两侧的安装孔12和螺栓、一号压条3上的一号连接孔31和螺栓分别固定到模组钣金的固定点上,ptc本体13背面通过导热垫2与电池包模组的铝板相连,固定方式简单牢固,有效的保证了电池系统的加热性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:包括ptc加热器、导热垫、一号压条、一号压块、二号压块和二号压条,ptc加热器一侧安装导热垫,另一侧的上方安装一号压块,中部安装二号压块,一号压块外侧固定安装一号压条,一号压条外侧固定连接至二号压条上方,且二号压条中部与二号压块连接。

2.根据权利要求1所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:导热垫的热传导率大于1.6w/mk;阻燃等级为ul94-v0。

3.根据权利要求1所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:ptc加热器包括ptc本体,ptc本体为长方体结构,ptc本体外侧设有若干型腔,每个型腔内部均安装陶瓷加热片,型腔为相对的两侧开口的矩形结构;ptc本体的两端分别设有一个安装孔。

4.根据权利要求3所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:型腔的数量为3个,且均布于ptc本体中部。

5.根据权利要求4所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:一号压条中部设有凸槽,且凸槽向远离所述ptc加热器的一侧凸出,凸槽内部设有二号连接孔,二号连接孔用于安装螺柱,凸槽两侧分别对称设置三号连接孔和一号连接孔,且一号连接孔位于三号连接孔外端。

6.根据权利要求1所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:一号压块为长方体结构,且上方设有四号连接孔。

7.根据权利要求5所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:二号压块包括二号压块本体、卡扣、凸起,二号压块本体的顶板上安装凸起和卡扣,且卡扣对称的安装在凸起的两侧,二号压块本体的顶板与凸槽的平面齐平。

8.根据权利要求7所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:二号压块本体还包括两个侧板和斜板,两个侧板互相平行,且每个侧板的一端均通过一个斜板固定连接至顶板,所述顶板的方向与所述侧板的方向互相垂直,每个所述侧板的另一端固定连接至ptc本体,其两个侧板分别位于中部型腔的两侧。

9.根据权利要求7所述的一种电池模组ptc固定结构,其特征在于:二号压条为长方体结构,二号压条上设有若干二号通孔和一个三号通孔,三号通孔与凸起卡接,螺栓依次穿过二号通孔和二号连接孔,将二号压条上方固定连接至一号压条。

技术总结
本实用新型提供了一种电池模组PTC固定结构,包括PTC加热器、导热垫、一号压条、一号压块、二号压块和二号压条,PTC加热器一侧安装导热垫,另一侧的上方安装一号压块,中部安装二号压块,一号压块外侧固定安装一号压条,一号压条外侧固定连接至二号压条上方,且二号压条中部与二号压块连接。本实用新型所述的电池模组PTC固定结构,通过PTC本体和一号压条分别固定到模组钣金的固定点上,PTC本体背面通过导热垫与电池包模组的铝板相连,固定方式简单牢固,有效的保证了电池系统的加热性能,提高电池包的安全性能。

技术研发人员:王晨;张显智;彭月猛;陈保国;刘峰;王驰伟
受保护的技术使用者:天津市捷威动力工业有限公司
技术研发日:2020.12.14
技术公布日:2021.08.03

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